Диссертация (1105407), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Полученное значение модуляции коэффициента пропускания составило ∆T ≈ 40%.Показано, что коэффициент двухфотонного поглощения в массивах нанодисковиз гидрогенизированного аморфного кремния достигает βsam ≈ 4 см/МВт, чтона два порядка превышает это значение для пленки из гидрогенизированногоаморфного кремния.4. Экспериментально продемонстрирована возможность полностью оптического переключения коэффициента пропускания с длительностью менее 100 фс в образцах нанодисков, изготовленных из гидрогенизированного аморфного кремния.Оптическое переключение обусловлено возбуждением локализованных резонансов Ми в субволновом режиме. Показана возможность уменьшения пикосекундной модуляции пропускания фемтосекундных импульсов, возникающей из-за релаксации свободных носителей, в зависимости от расстройки лазерного импульсаотносительно минимума коэффициента пропускания, соответствующего положению резонансов Ми.Заключение150В заключение автор хочет выразить искреннюю благодарность и признательность своему научному руководителю А.
А. Федянину за поддержку, понимание,терпение, а также за постановку актуальных исследовательских задач и за потрясающую возможность приобрести бесценный опыт их решения. Педагогическомусоставу кафедры квантовой электроники и физического факультета МГУ за переданные знания. М. Р. Щербакову за ценные идеи, обсуждения и моральнуюподдержку. А. Ю. Фролову за терпение и упорность.
Т. В. Долговой, А. А. Ежову,М. И. Шариповой, В. В. Комаровой, В. О. Бессонову, И. В. Соболевой, Б. И. Афиногенову, А. А. Грунину, А. В. Четвертухину и остальным сотрудникам, аспирантам и студентам лаборатории нанооптики и метаматериалов за помощь в проведении экспериментов, обсуждении результатов и потрясающую атмосферу коллектива. Лаборатории фемтосекундной оптики МИРЭА и руководителю лаборатории проф. Е.
Д. Мишиной за возможность использования оборудования. А такжесвоей семье за поддержку, понимание и возможность заниматься любимым делом.Список литературы151Список литературы[1] Raether H. R. Surface plasmons on smooth and rough surfaces and on gratings. —Springer, Berlin, 1988.[2] Bozhevolnyi S. I., Volkov V.
S., Leosson K., Boltasseva A. Bend loss in surfaceplasmon polariton band-gap structures // Appl. Phys. Lett. — 2001. — v. 79. —pp. 1076–1078.[3] Ropers C., Park D. J., Stibenz G., Steinmeyer G., Kim J., Kim D. S., Lienau C.Femtosecond light transmission and subradiant damping in plasmonic crystals //Phys. Rev. Lett. — 2005. — v. 94, no. 11. — p. 113901.[4] Barnes W. L., Preist T. W., Kitson S. C., Sambles J. R. Physical origin ofphotonic energy gaps in the propagation of surface plasmons on gratings //Phys. Rev.
B. — 1996. — v. 54, no. 9. — pp. 6227–6244.[5] Barnes W. L., Preist T. W., Kitson S. C., Sambles J. R., Cotter N. P. K.,Nash D. J. Photonic gaps in the dispersion of surface plasmons on gratings //Phys. Rev. B. — 1995. — v. 51, no. 16. — pp. 11164–11167.[6] Li J., Iu H., Lei D. Y., Wan J. T. K., Xu J. B., Ho H. P., Waye M. Y.,Ong H. C. Dependence of surface plasmon lifetimes on the hole size in twodimensional metallic arrays // Appl. Phys. Lett. — 2009. — v.
94. — p. 183112.[7] Kim D. S., Hohng S. C., Malyarchuk V., Yoon Y. C., Ahn Y. H., Yee K. J.,Park J. W., Kim J., Park Q. H., Lienau C. Microscopic origin of surface-plasmonradiation in plasmonic band-gap nanostructures // Phys. Rev. Lett. — 2003. —v. 91, no. 14.
— p. 143901.[8] Ropers C., Elsaesser T., Cerullo G., Zavelani-Rossi M., Lienau C. Ultrafastoptical excitations of metallic nanostructures: From light confinement to a novelelectron source // N. J. Phys. — 2007. — v. 9, no. 10. — p. 397.Список литературы152[9] Vengurlekar A. S., Gopal A. V., Ishihara T.
Femtosecond pulse distortion atsurface plasmon resonances in a plasmonic crystal: Effect of surface plasmonlifetime // Appl. Phys. Lett. — 2006. — v. 89. — p. 181927.[10] Звездин А. К., Котов В. А. Магнитооптика тонких пленок. — Наука, 1988.[11] Buschow K. Handbook of magnetic materials. — Elsevier, Amsterdam, 2001. —v. 13. — pp. 229–422.[12] Zhdanov A. G., Fedyanin A. A., Baryshev A.
V., Khanikaev A. B., Uchida H.,Inoue M. Wood’s anomaly in two-dimensional plasmon-assisted magnetophotonic crystals // Proc. SPIE. — v. 6728. — 2007. — pp. 67282V–67282V–9.[13] Grunin A., Chetvertukhin A., Dolgova T., Ezhov A., Fedyanin A. Magnetoplasmonic crystals based on commercial digital discs // J. Appl. Phys. — 2013.
—v. 113, no. 17. — p. 17A946.[14] Chetvertukhin A., Grunin A., Dolgova T., Inoue M., Fedyanin A. Transversalmagneto-optical Kerr effect in two-dimensional nickel magnetoplasmonic crystals // J. Appl. Phys. — 2013. — v. 113, no. 17. — pp. 17A942–17A942.[15] Savelev R., Makarov S., Krasnok A., Belov P. From optical magnetic resonanceto dielectric nanophotonics (a review) // Opt. Spectrosc. — 2015. — v. 119,no.
4. — pp. 551–568.[16] Shcherbakov M. R., Neshev D., Hopkins B., Shorokhov A., Staude I., MelikGaykazyan E., Decker M., Ezhov A., Miroshnichenko A., Brener I. et al. Enhanced third-harmonic generation in silicon nanoparticles driven by magneticresponse // Nano Lett. — 2014. — v. 14, no. 11. — pp.
6488–6492.[17] Shcherbakov M. R., Shorokhov A. S., Neshev D. N., Hopkins B., Staude I., MelikGaykazyan E. V., Ezhov A. A., Miroshnichenko A. E., Brener I., Fedyanin A. A.et al. Nonlinear interference and tailorable third-harmonic generation from dielectric oligomers // ACS Photonics. — 2015.Список литературы153[18] Yang Y., Boulesbaa A., Kravchenko I., Briggs D., Puretzky A., Geohegan D.,Valentine J. G. Nonlinear conversion using Fano-resonant all-dielectric metasurfaces // Nonlinear Optics / Optical Society of America. — 2015. — pp.
NTu2B–5.[19] Вабищевич П. П., Бессонов В. О., Сычев Ф. Ю., Щербаков М. Р., Долгова Т. В., Федянин А. А. Фемтосекундная динамика релаксации поверхностных плазмон-поляритонов в окрестности резонанса типа Фано // Письма вЖЭТФ. — 2010. — т. 92, № 9.
— с. 639–643.[20] Vabishchevich P. P., Shcherbakov M. R., Bessonov V. O., Dolgova T. V.,Fedyanin A. A. Femtosecond pulse shaping with plasmonic crystals // Письма в ЖЭТФ. — 2015. — т. 101, № 12. — с. 885–890.[21] Vabishchevich P. P., Frolov A. Y., Shcherbakov M. R., Grunin A. A., Dolgova T. V., Fedyanin A. A.
Magnetic field-controlled femtosecond pulse shapingby magnetoplasmonic crystals // J. Appl. Phys. — 2013. — v. 113, no. 17. —p. 17A947.[22] Shcherbakov M. R., Vabishchevich P. P., Frolov A. Y., Dolgova T. V.,Fedyanin A. A. Femtosecond intrapulse evolution of the magneto-optic Kerreffect in magnetoplasmonic crystals // Phys. Rev. B. — 2014. — v. 90, no. 20. —p. 201405.[23] Shcherbakov M. R., Vabishchevich P. P., Shorokhov A. S., Chong K., Choi D.-Y.,Staude I., Miroshnichenko A.
E., Neshev D. N., Fedyanin A. A., Kivshar Y. S.Ultrafast all-optical switching with magnetic resonances in nonlinear dielectricnanostructures // Nano Lett. — 2015. — v. 15, no. 10. — pp. 6985––6990.[24] Genet C., Ebbesen T. Light in tiny holes // Nature. — 2007. — v. 445, no. 7123. —pp. 39–46.[25] Ritchie R. H., Arakawa E. T., Cowan J.
J., Hamm R. N. Surface-plasmon resonance effect in grating diffraction // Phys. Rev. Lett. — 1968. — v. 21, no. 22. —pp. 1530–1533.Список литературы154[26] Tsai M. W., Chuang T. H., Chang H. Y., Lee S. C. Dispersion of surface plasmonpolaritons on silver film with rectangular hole arrays in a square lattice // Appl.Phys. Lett. — 2006. — v.
89. — p. 093102.[27] Lochbihler H. Surface polaritons on gold-wire gratings // Phys. Rev. B. — 1994. —v. 50, no. 7. — pp. 4795–4801.[28] Kitson S. C., Barnes W. L., Sambles J. R. Full photonic band gap for surfacemodes in the visible // Phys. Rev. Lett.
— 1996. — v. 77, no. 13. — pp. 2670–2673.[29] Ebbesen T. W., Lezec H. J., Ghaemi H. F., Thio T., Wolff P. A. Extraordinaryoptical transmission through sub-wavelenght hole arrays // Nature. — 1998. —v. 391, no. 6668. — pp. 667–669.[30] Xie Y., Zakharian A.
R., Moloney J. V., Mansuripur M. Transmission of lightthrough periodic arrays of sub-wavelength slits in metallic hosts // Opt. Express. — 2006. — v. 14, no. 14. — pp. 6400–6413.[31] Benabbas A., Halté V., Bigot J. Y. Analytical model of the optical response ofperiodically structured metallic films // Opt. Express. — 2005. — v.
13, no. 22. —pp. 8730–8745.[32] Vengurlekar A. S. Optical properties of metallo-dielectric deep trench gratings:Role of surface plasmons and Wood-Rayleigh anomaly // Opt. Lett. — 2008. —v. 33, no. 15. — pp. 1669–1671.[33] Miroshnichenko A. E., Flach S., Kivshar Y. S. Fano resonances in nanoscalestructures // Rev. Mod. Phys. — 2010. — v.
82. — pp. 2257–2298.[34] Wood R. XLII. On a remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum // Philos. Mag. — 1902. — v. 4, no. 21. — pp. 396–402.[35] Fano U. Some theoretical considerations on anomalous diffraction gratings //Phys. Rev. — 1936.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
